Zdroj: epfl.ch
Prietokové batérie Redox (RFB) sú nabíjateľné batérie, ktoré sú zvyčajne založené na dvoch kvapalných elektrolytoch. Tieto elektrolyty obsahujú redoxné látky vo forme rozpustených solí, ktoré nesú elektrický náboj. RFB sa skladá z centrálneho elektrochemického článku (alebo komína) a z dvoch zásobníkov, z ktorých každá obsahuje jeden z elektrolytov. Počas prevádzky batérie sú elektrolyty smerované zo zásobníkov do elektrochemického článku, kde dochádza k výmene elektrónov a potom sa vracajú späť do zásobníka. Batéria sa preto postupne nabíja alebo vybíja počas premeny elektrolytov.
Ako redox aktívne látky v elektrolytoch sa môžu použiť rôzne soli, ktorých povaha sa môže veľmi líšiť od kovovej až po organickú. Okrem toho je teoreticky možné zhromaždiť ktorýkoľvek z pozitívnych oxidačno-redukčných párov na ktorýkoľvek z negatívnych a to vedie k širokej škále chemických postupov RFB. Jedným z úplne prvých bol Fe / Cr RFB, študovaný v NASA v 70. rokoch. Najbežnejším a najpokročilejším RFB je však v súčasnosti takzvaný „all-vanádový“ RFB (alebo VRFB). V tejto batérii je v každom elektrolyte použitý rovnaký kov, vanád. Jeho princíp fungovania je dobre vysvetlený vo filme Youtube nižšie.
Jednou z hlavných výhod týchto konkrétnych batérií v porovnaní s ostatnými je, že majú energetickú kapacitu nezávislú od výstupného výkonu. Tento významný rozdiel je priamym dôsledkom ich likvidnej povahy. Zatiaľ čo veľkosť a počet článkov určuje výkon, veľkosť zásobníkov na elektrolyt - tj objem elektrolytov - určuje energetickú kapacitu batérie. Toto oddelenie umožňuje širšie spektrum aplikácií. Okrem toho sú skutočne bezpečnejšie ako iné batérie a majú dlhú životnosť bez potreby väčšej údržby. Ich hlavnou nevýhodou je relatívne nízka hustota energie, čo znamená, že zaberajú dosť veľký objem.
RFB sú teraz komerčne dostupné, napríklad od nasledujúcich dodávateľov:
Gildemeister - Cellstrom(všetok vanád)
Redflow(bromid zinočnatý)
ViZn(zinok-železo)
Imergy(všetok vanád)
UniEnergy Technologies(všetok vanád)
Rongke Power(všetok vanád)
Vďaka svojej všestrannosti môžu byť RFB použité pre širokú škálu aplikácií. Môžu byť implementované najmä ako doplnok k fotovoltaickej farme alebo veternej turbíne. Sú skutočne vhodné na tlmenie fluktuácií energie z obnoviteľných zdrojov, pretože prerušované nabíjanie alebo vybíjanie významne neovplyvňuje životnosť batérie a doba odozvy RFB je krátka (zvyčajne menej ako 1 s). RFB môžu byť tiež integrované do siete microgrid, kde zohrávajú rovnakú úlohu pri ukladaní prebytočnej výroby a dodávaní energie, keď je spotreba vyššia ako výroba. RFB sa tiež inštalovali ako záložné (alebo UPS) systémy alebo napríklad v odľahlých oblastiach pre telekomunikačné stanice.
Redox prietokové batérie v číslach:
Charakteristické | Hodnota |
Rozsah výkonu [kW] | 10 – 10,000 |
Rozsah kapacity [kWh] | 10 – 50,000 |
Životnosť [roky / # cyklov] | 10 – 15 / 10,000 – 15,000 |
Objemová hustota energie [Wh / L] | 35 |
Napätie článku [V] | 1 – 2.5 |
Čas nabíjania / vybíjania [h] | 1 – 10 |
Energetická účinnosť [%] | 70 – 80 |
